BÁO cáo NHẬP môn NGÀNH điện tìm HIỂU về hệ THỐNG điều KHIỂN tự ĐỘNG và NGHIÊN cứu về hệ THỐNG đèn GIAO THÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO NHẬP MƠN NGÀNH ĐIỆN TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THƠNG NHĨM (3 thành viên) Trần Hải Anh , Hoàng Đức Quân , Nguyễn Lê Hồng Khanh Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thu Hà Bộ môn : Điều khiển tự động Viện : Điện PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG I ,Các khái niệm Điều khiển lĩnh vực quan trọng đời sống xã hội, kinh tế quốc dân, khoa học kĩ thuật, thời đại công nghiệp, Bất vị trí làm cơng việc người đề tiếp cận với điều khiển Nó khâu quan trọng cuối định thành bại hoạt động Ngoài kiến thức chun mơn mình, ta cần phải trang bị số kiến thức điều khiển tự động Điều khiển: Điều khiển q trình thu thập thơng tin, xử lý thông tin tác động lên hệ thống để đáp ứng hệ thống “gần” với mục đích định trước Điều khiển học: Một mơn khoa học nghiên cứu nguyên tắc xây dựng hệ điều khiển Điều khiển tự động: Quá trình điều khiển điều chỉnh thực mà khơng có tham gia trực tiếp người Hệ thống điều khiển: Tập hợp tất thiết bị mà nhờ trình điều khiển thực Hệ thống điều khiển tự động (điều chỉnh tự động): Tập hợp tất thiết bị kỹ thuật, đảm bảo điều khiển điều chỉnh tự động q trình (đôi gọi tắt hệ thống tự động – HTTĐ) mà không cần tác động người *Tại cần phải điều khiển: - Vì người không thỏa mãn với đáp ứng hệ thống *Ý nghĩa điều khiển tự động: - Đáp ứng hệ thống không thõa mãn yêu cầu công nghệ - Tăng độ xác - Tăng suất - Tăng hiệu kinh tế II ,Lịch sử phát triển lý thuyết điều khiển tự động Điều khiển kinh điển : Mơ tả tốn học dùng để phân tích thiết kế hệ thống hàm truyền Điều khiển đại : Mơ tả tốn học dùng để phân tích thiết kế hệ thống phương trình trạng thái 3.Điều khiển thông minh: Nguyên tắc không cần dùng mơ hình tốn học để thiết kế hệ thống III ,Các thành phần hệ thống điều khiển tự động HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG : - ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN - BỘ ĐIỀU KHIỂN - CẢM BIẾN - THIẾT BỊ CHẤP HÀNH IV ,SƠ ĐỒ CHUNG Trong đó: u(t) tín hiệu vào ; e(t) Sai lệch điều khiển ; x(t) Tín hiệu điều khiển ; y(t) Tín hiệu ; c(t) z(t) Tín hiệu phản hồi (hồi tiếp) V ,Đối tượng điều khiển Định nghĩa: Đối tượng điều khiển đối tượng quan tâm điều khiển VI ,Bộ điều khiển Định nghĩa: Bộ điều khiển thiết bị giám sát tác động vào điều kiện làm việc hệ thống cho trước VII , Cảm biến  Vai trị: Cảm biến có vai trị quan trọng tốn điều khiển q trình nói riêng hệ thống điều khiển tự động nói chung  - Là thiết bị có khả cảm nhận tín hiệu điều khiển vào,  - Có vai trị đo đạc giá trị  - Giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lý cần đo  Bộ cảm biến thiết bị điện tử cảm nhận trạng thái hay q trình vật lý, hóa học hay sinh học mơi trường cần khảo sát, biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin trạng thái hay q trình Các nhóm cảm biến: - Cảm biến vật lý -Cảm biến hóa học -Cảm biến sinh học Các loại: Cảm biến tốc độ      Cảm biến nhiệt độ Cảm biến mức chất lỏng Cảm biến áp suất Biến áp xoay Con quay VIII Thiết bị chấp hành -Định nghĩa: Thiết bị chấp hành phận máy móc, thiết bị có khả thực cơng việc tác động tín hiệu điều khiển (có thể tín hiệu điện tử) phát từ thiết bị điều khiển - Thiết bị chấp hành vận hành nguồn lượng, điển hình dịng điện, áp lực thủy lực, áp lực khí nén, chuyển lượng thành chuyển động IX ,Các phương pháp phân tích thiết kế hệ thống lý thuyết điều khiển cổ điển gồm có - phương pháp Nyquist, - Phương pháp Bode - phương pháp quỹ đạo nghiệm số X ,Các nguyên tắc điều khiển 1.Nguyên tắc thông tin phản hồi Muốn hệ thống điều khiển có chất lượng cao bắt buộc phải có phải hồi thơng tin, tức phải có đo lường tín hiệu từ đối tượng điều khiển - Điều khiển san sai lệch - Điều khiển theo bù nhiễu - Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp (theo sai lệch bù nhiễu) 2.Nguyên tắc đa dạng tương xứng Muốn q trình điều khiển có chất lượng đa dạng điều khiển phải tương xứng với đa dạng đối tượng Tính đa dạng điều khiển thể khả thu thập thơng tin, lưu trữ thơng tin, truyền tin, phân tích xử lý, chọn định, 3.Nguyên tắc bổ sung ghĩa: Khi thiết kế hệ thống tự động, muốn hệ thống có có chất lượng cao khơng thể bỏ qua nhiễu 4.Nguyên tắc dự trữ coi thơng tin chưa đầy đủ phải đề phịng bất trắc xảy khơng dùng tồn lực lượng điều kiện bình thường 5.Nguyên tắc phân cấp chia làm cấp: - Cấp thực thi: điều khiển thiết bị, đọc tín hiệu từ cảm biến - Cấp phối hợp - Cấp tổ chức quản lý 6.Nguyên tắc cân nội Mỗi hệ thống cần xây dựng chế cân nội để có khả tự giải biến động xảy PHẦN II : NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THƠNG Đèn giao thơng cịn gọi tên khác đèn tín hiệu giao thơng thiết bị dùng để điều khiển giao thông dao động có phương tiện lưu lưu thơng lớn thường ngã ba ngã tư đèn tín hiệu hoạt động tự động hai cảnh sát giao thông điều khiển Trước tình hình phương tiện tham gia giao thông ông ngày gia tăng không ngừng hệ thống giao thông ngày phức tạp hệ thống điều khiển giao thông cần đảm bảo yêu cầu sau : ● Đảm bảo trình hoạt động cách xác liên tục ● Độ tin cậy cao ● Đảm bảo làm việc ổn định lâu dài ● ● ● đường phố tắc ko có hệ thống đèn giao thơng Sơ đồ đèn giao thông ngã tư mẫu Trên hướng có tổng cộng 20 đèn (tương ứng 20 đầu ra), tính tương đồng q trình hoạt động nên ta chia thành nhóm đèn gồm 10 đèn (10 đầu ra) sau: -Nhóm 1: -Hướng 1: Đèn đỏ, Đèn xanh cho người -Hướng 2: Đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ cho người -Nhóm 2: -Hướng 1: Đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ cho người -Hướng 2: Đèn đỏ, đèn xanh cho người -Nguyên lí hoạt động: - Mỗi nhóm đèn gồm đèn sáng khoảng thời gian gần giống nhau, bật công tắc I1, I2 I3, tuỳ vào thời gian thực ngày mà đếm ngày tuần lựa chọn mạch điện để điều khiển hệ thống đèn giao thơng - Khi đèn đỏ nhóm sáng reset lại hệ thống nhóm cịn lại, đảm bảo hệ thống hoạt động xác liên tục Chế độ bình thường Chế độ ưu tiên đường Chế độ ưu tiên đường Chế độ ban đêm Hình ảnh LOGO minh họa THANK YOU ! ... thông tin tác động lên hệ thống để đáp ứng hệ thống “gần” với mục đích định trước Điều khiển học: Một môn khoa học nghiên cứu nguyên tắc xây dựng hệ điều khiển Điều khiển tự động: Quá trình điều. .. nội Mỗi hệ thống cần xây dựng chế cân nội để có khả tự giải biến động xảy PHẦN II : NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THƠNG Đèn giao thơng cịn gọi tên khác đèn tín hiệu giao thơng... hướng dẫn : Nguyễn Thu Hà Bộ môn : Điều khiển tự động Viện : Điện PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG I ,Các khái niệm Điều khiển lĩnh vực quan trọng đời